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一株丝状真菌penicilliumsimplicissimum处理政污泥改善污泥脱水的研究(附件)

2021-07-03 23:34编辑: www.jxszl.com景先生毕设
我国城市污水处理厂产生的剩余污泥含水率略高、脱水性能略差,不利于污泥转运以及后续的填埋、焚烧等处理处置。寻找一种高效的方法对市政污泥进行脱水,降低污泥含水率,就成了解决城镇污水厂的剩余污泥处理处置关键所在。本研究利用实验室已经分离纯化得到的一株丝状真菌Penicillium simplicissimum NAU-12来处理市政污泥,研究和探讨其处理市政污泥改善污泥脱水性能的机制,以期为丝状真菌改善污泥脱水性能提供一些参考。通过实验可以看出,丝状真菌Penicillium simplicissimum NAU-12处理市政污泥可以有效改善污泥脱水性能,最适接种方式为菌丝接种,最适接种量为10%。P. simplicissimum NAU-12处理市政污泥改善污泥脱水性能的主要影响机制,一方面是通过酸化使污泥的pH的降低,另一方面是通过对污泥EPS的降解。污泥EPS的降解主要是多糖和蛋白质的降解,多糖和蛋白质含量的减少使得EPS总量减少,污泥中与EPS结合的大量水分释放,同时丝状真菌的菌丝产生的絮凝沉淀更易于泥水分离。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 材料与方法 3
1.1 供试污泥 3
1.2 丝状真菌的分离 3
1.2.1 培养基 3
1.2.2 菌丝悬液的配置 3
1.3 实验方案 3
1.3.1 P. simplicissimum NAU12接种量对市政污泥脱水性能的影响 3
1.3.2 P. simplicissimum NAU12处理市政污泥提高污泥脱水性能的影响机制探究 3
1.4 测定方法 4
1.4.1 pH的测定方法 4
1.4.2 污泥比阻的测定方法 4
1.4.3 TOC的测定方法 4
1.4.4 EPS组分的测定方法 4
2 结果与讨论 4
2.1 丝状真菌P. simplicissimum NAU12的分离 4
2.2 P. simplicissimum N *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
AU12接种量对市政污泥脱水性能的影响 5
2.3 P. simplicissimum NAU12处理市政污提高污泥脱水性能的影响机制 6
3 结论 10
致谢 10
参考文献 10
一株丝状真菌Penicillium simplicissimum处理市政污泥改善污泥脱水的研究
引言
引言
随着十九大“打好生态环保攻坚战”这一主题的提出,及最近几年来环保政策的不断发布,中国的环境行业也逐步进入了高速发展的阶段。根据住房城乡建设部公布的全国城镇污水处理设施2016年第三季度建设和运行情况来看,截至2016年9月底,全国累计建成污水处理厂3976座,污水处理能力达1.7亿m3/d。而通常城市污泥(以干物质计)产生量约占处理水量的0.015%[],这意味着2016年我国污水处理厂每年产生约930万t污泥(以干重计)。目前我国城市污水处理厂产生的剩余污泥含水率略高、脱水性能略差,不仅含有大量难降解有机物和重金属,还有少量的病原微生物以及寄生虫卵等[]。而含水率过高,就会导致污泥体积过于庞大,这样的市政污泥,不利于污泥转运以及后续的填埋、焚烧等处理处置[1]。所以,寻找一种高效的方法对市政污泥进行脱水,降低污泥含水率,为解决城镇污水厂的剩余污泥处理处置提供技术参考。
污泥脱水,在固废领域就是将污泥的含水率降低到80%以下。而在污泥脱水前,通常需要通过物理、化学或物理化学共同作用来调理污泥,改善污泥的脱水性能。通过调理,可使污泥的组织结构改变,污泥的粘性减小,污泥的比阻降低,不仅大大减小脱水压力,而且污泥含水率在脱水后也会大幅降低[]。
常见的污泥调理方法有化学调理和物理调理。化学调理通过投加各种絮凝剂,使污泥中细小颗粒絮凝,释放吸附水,以提高污泥的脱水性能。一般分为无机和有机调理剂。铁盐、铝盐和石灰等属于无机调理剂,而PAM则属于有机调理剂。物理调理则是改变污泥内部结构,以此提高脱水性能。常用的有加热、冷冻、添加惰性助滤剂和淘洗等方法。
目前的市政污泥脱水普遍采用的是添加如PAM、PAC、氯化铁等化学絮凝剂,再进行机械搅拌和沉淀进行脱水的物理化学方法[]。这种方法主要是较为简便,但是它带来的主要而且直接的问题就是会给污水处理增加大量的成本,而污泥的有机物含量和热值则会降低,污泥的最终质量则会增加,并且有可能会给环境带来二次污染[]。近年来,为了改善污泥脱水性能,国内外的研究热点都聚焦于开发新型调理剂,主要集中在调理方案的比选及配方的优化等[]。
近些年来,又发展起来一种新的污泥调理方法,即生物法改善污泥脱水,其主要原理是利用微生物自身的生长代谢或者是微生物的代谢产物来改善污泥的脱水性能[]。作为新兴的污泥调理方法,生物法与传统物化法相比就具有效率高、二次污染小等优点[],部分生物调理方法甚至可以产生有利用价值的副产物。生物调理污泥,以调理方式来看,具体又分为厌氧消化和好氧消化两种方式。污泥的厌氧消化,简单地说,就是利用兼性菌和厌氧菌通过水解酸化、产氢产乙酸和产甲烷三个阶段,来使污泥稳定化和资源化。但是厌氧消化工艺反应效率低,操作略复杂,这就对设备和管理产生了较为严格的要求。污泥的好氧消化,从本质上来讲,是活性污泥法的延续。相较于厌氧消化,它的运行管理都较为方便,而且处理效率较高,投资小。但是由于微生物的繁殖速度较快,会将不少水分转化为污泥絮体的内部水和吸附水,导致脱水效果不尽如人意。所以,需要寻找一种更为高效且运行简便的生物法来调理污泥。其中,就有一些学者关注丝状真菌来调理污泥改善污泥脱水性能。因为真菌能利用污泥里的有机质作为碳源来生长繁殖,而菌丝能吸附污泥中的悬浮颗粒,从而起到絮凝沉淀的作用。例如,郑心愿等[]的研究表明,丝状真菌Mucor circinelloids M37和Aspergillus niger SS5处理柠檬酸污泥,可使污泥的CST由25.5s分别降至11.1s和12.9s;史佳晟等[]从市政污泥分离得到1株丝状真菌Talaromyces flavus S1,用其处理污泥时污泥CST至多降低了36.42%,处理灭菌污泥相比对照组其CST下降了78.68%。本研究即是基于前人研究的基础上,利用实验室已经分离纯化得到的一株丝状真菌Penicillium simplicissimum NAU12来处理市政污泥,研究和探讨其处理市政污泥改善污泥脱水性能的机制,以期为丝状真菌改善污泥脱水性能提供一些参考。
1 材料与方法
1.1 供试污泥
供试污泥来源于位于江苏省无锡市东南部京杭大运河畔的太湖新城芦村污水处理厂。污泥取样后对污泥的pH、含固率、污泥比阻等进行测定,污泥的主要理化性质如表1所示。测定完成后将污泥存放于4℃冰箱中。

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